Учебное оборудование по физике Научные Развлечения

Лабораторная установка "Изучение спектра испускания натриевой лампы"

Назначение

• Изучение оптического спектра водородоподобных систем на примере атома натрия;


• Экспериментальное определение длин волн линий спектра натрия;


• Наблюдение желтой линии натрия в виде дублета (отдельно регистрируемых линий с длинами волн 589.0нм и 589.6нм).

Устройство

Лабораторная установка состоит из спектрометра, натриевой лампы с блоком питания и коллиматора. Спектрометр выполнен на основе дифракционной решетки и ПЗС-матрицы, расположенной в фокусе зеркала за дифракционной решеткой. Разрешение спектрометра – о.5нм. Для управления работой спектрометра и считывания с него информации о спектральном составе анализируемого излучения используется специальная компьютерная программа. Регулирование чувствительности спектрометра также выполняется в работающей с ним компьютерной программе путем измерения времени воздействия излучения на ПЗС-матрицу.

Описание

Представление данных на экране компьютера осуществляется в виде спектра — зависимости интенсивности излучения от длины волны. В задачи лабораторный работы входит регистрация наиболее сильных линий – желтого дублета натрия (в программе устанавливается малое время накопления данных) и измерение положения остальных линий (время накопления данных увеличивается в 30-40 раз). В том и другом случае проводится вычитание темнового спектра (спектра, записанного без включения натриевой лампы). Длины волн всех полученных линий сравниваются с табличными данными.

Габариты установки 700х400х270мм

51604163

Лабораторная установка "Изучение спектра испускания ртутной лампы"

Назначение

• Изучение оптических спектров двух электронных систем на примере атома ртути;


• Экспериментальное определение длин волн наиболее интенсивных линий спектра.

Устройство

Установка состоит из спектрометра, ртутной лампы блоком питания и коллиматор. Спектрометр выполнен на основе дифракционной решетки и ПЗС-матрицы, расположенной в фокусе зеркала за дифракционной решеткой. Разрешение спектрометра – 0.5нм. Для управления работой спектрометра и считывания с него информации о спектральном составе анализируемого излучения используется специальная компьютерная программа, которая имеет однократный и непрерывный режим считывания спектров, а также необходимый инструментарий для их анализа. Регулирование чувствительности спектрометра выполняется в работающей с ним программе путем изменения времени воздействия излучения на ПЗС-матрицу.

Описание

Представление данных на экране компьютера осуществляется в виде спектра – зависимости интенсивности излучения от длины волны. В задачи лабораторной работы входит регистрация наиболее сильных линий (в программе устанавливается малое время накопления данных) и измерение положения слабых линий (время накопления данных увеличивается в 30 – 40 раз). В то и другом случае проводится вычитание темнового спектра (спектра, записанного без включения ртутной лампы). Длины волн всех полученных линий сравниваются с табличными данными.

Габариты установки 700х400х270мм

51604162

Лабораторная установка "Изучение спектра водорода»

Назначение

• Измерение длин волн спектра атомарного водорода;


• Сопоставление полученного спектра с предсказаниями полуклассической и квантовой теории строения атома водорода;


• Определение неизвестного газа по его спектру.

Устройство

Лабораторная установка состоит из спектрометра, блока питания и комплекта источников линейчатого спектра – газоразрядных трубок. Спектрометр выполнен на основе дифракционной решетки и ПЗС-матрицы, расположенной в фокусе зеркала за дифракционной решёткой. Для управления работой спектрометра и считывания с него информации о спектральном составе анализируемого изучения используется специальная компьютерная программа.

Описание

Представление данных на экране компьютера осуществляется в виде спектра – зависимости интенсивности излучения от длины волны. Программа имеет необходимый инструментарий для анализа спектров, в т. ч. возможность вычитания теневого спектра. Регулирование чувствительности спектрометра выполняется в работающей с ним компьютерной программе путем изменения времени воздействия излучения на ПЗС-матрицу. Имеющиеся в комплекте газоразрядные трубки (кроме водородной) позволяют проверить калибровку спектрометра (по спектру ртути) и поставить спектроскопическую задачу по определению неизвестного газа по его спектру.

Габариты установки 450х300х410мм

51604164

Лабораторная установка «Определение зависимости скорости звука в воде от температуры»

Назначение

• Изучение распространения звуковых волн;


• Определение скорости распространения ультразвуковых колебаний в воде методом резонанса;


• Построение зависимости скорости звука в воде от температуры.

Устройство

Лабораторная установка смонтирована в виде настольного металлического стенда и включает в себя сборку акустического резонатора с излучателем и приемником звука, резервуар для жидкости, генератор с блоком питания и осциллограф. Конструкция установки обеспечивает контролируемое изменение длины акустического резонатора и поддержание температуры в объеме резонатора на заданном уровне. Питание излучателя осуществляется от генератора синусоидального сигнала. В состав установки входит цифровой двухканальный запоминающий осциллограф с функциями вывода на экран амплитуды сигналов и частоты в цифровом виде.

Описание

Выполнение работы включает задание на экране компьютера температуры воды в резервуаре, а после ее достижения — фиксацию длин резонатора, при которых амплитуда акустических колебаний принимает максимальные значения. На основании полученных данных строится график зависимости координаты подвижного отражателя от номера максимума, он аппроксимируется прямой линией, по тангенсу угла наклона которой определяется длина волны. Скорость звука, рассчитанная на основании длины волны и частоты сигнала, вместе с температурой воды вводится в таблицу для построения графика зависимости скорости звука от температуры.

51604136

Лабораторная установка «Измерение силы, действующей на проводник с током в магнитном поле»

Назначение

• Исследование магнитного поля, создаваемого в определенной области пространства с помощью датчика магнитного поля;


• Получение зависимости магнитного поля от силы тока;


• Изучение зависимости силы, действующей на катушку с током в магнитном поле от индукции магнитного поля, в котором она находится, и силы тока в самой катушке.

Устройство

Лабораторная установка включает измерительную катушку, магнитную систему для создания магнитного поля, систему питания и комплект датчиков для измерения силы тока, индукции магнитного поля и силы. Принцип работы установки состоит в измерении силы, действующей на катушку с током, помещенную в магнитное поле соответствующей конфигурации. Система питания, включающая два источника питания и два датчика тока, смонтирована на отдельной платформе. Двухкоординатное перемещение датчика магнитного поля, необходимое для регистрации пространственной картины поля, осуществляется с помощью ручных винтовых механизмов.

Описание

Решение задач лабораторной работы реализовано в виде четырех выполняемых последовательно друг за другом блоков, каждому из которых соответствует свой компьютерный сценарий. Блок 1 предусматривает исследование степени однородности поля в области расположения измерительной катушки. Выполняя блок 2, студенты поучают зависимость индукции магнитного поля в центре сечения измерительной катушки. Выполняя блок 2, студенты получают зависимость индукции магнитного поля в центре сечения измерительной катушки от силы тока. Программный сценарий блока 3 позволяет получить зависимость силы, действующей на измерительную катушку, от индукции магнитного поля, а в блоке 4 формируется зависимость силы от силы тока в самой измерительной катушке. Там, где это необходимо, полученные данные аппроксимируются линейными функциями.

Габариты установки 620х430х740мм

51604143

Лабораторная установка "Изучение электростатического поля"

Назначение

• исследование распределения потенциалов в электростатических полях различной конфигурации (конфигурация поля определяется геометрией электродов)


• определение эквипотенциальных поверхностей электростатического поля


• регистрация распределения напряженности электростатического поля вдоль определенного направления

Устройство

Установка включает кювету с электролитом, в которой располагаются электроды различной конфигурации, погруженный в электролит зонд и устройства его перемещения по двум координатам. Перемещение зонда по одной из координат осуществляется автоматически с фиксацией координаты компьютерной программой. Для проведения измерений используется двухканальный осциллографический датчик напряжения, подключенный к электродам зонда.

Описание

При проведении измерений используется несколько программных сценариев, один из которых предусматривает формирование в полуавтоматическом режиме трехмерного массива данных (потенциал и две координаты точки). Полученные данные представляются на экране как в виде трехмерной картины, так и в виде эквипотенциалей — линий пересечения трехмерной поверхности с плоскостями постоянного потенциала. В ряде сценариев реализуется прямое измерение напряженности поля как напряжения между электродами зонда, отнесенного к расстоянию между ними. В том случае, если геометрия электродов допускает аналитическое решение задачи о распределении поля и потенциала, проводится сравнение данных эксперимента с теоретической зависимостью.

Габариты установки 700х550х250мм

51604141

Лабораторная установка «Определение скорости звуковых волн в жидкости»

Назначение

• Изучение распространения звуковых волн;


• Определение скорости распространения ультразвуковых колебаний в воде методом резонанса.

Устройство

Лабораторная установка смонтирована в виде настольного металлического стенда и включает в себя сборку акустического резонатора, резервуар для жидкости, генератор с блоком питания и осциллограф. Конструкция установки обеспечивает контролируемое изменение длины акустического резонатора за счет перемещения одного из отражателей. Питание излучателя осуществляется от генератора синусоидального сигнала. В состав установки входит цифровой двухканальный запоминающий осциллограф с функциями вывода на экран амплитуды сигналов и частоты в цифровом виде.

Описание

Процесс измерений состоит в фиксации (вводе в таблицу на экране компьютера) координат подвижного отражения резонатора, при которых амплитуда акустических колебаний в резонаторе принимает максимальные значения. Согласно теории, это происходит каждый раз, когда длина резонатора составляет целое число полуволн. На основании данных таблицы строится график зависимости координаты от номера максимума, он аппроксимируется прямой линией, тангенс угла наклона которой позволяет с высокой точностью определить длину волны. Скорость звука в воде рассчитывается на основании длины волны и частоты сигнала, которая высвечивается на экране осциллографа.

51604135

Лабораторная установка "Исследование магнитного поля в катушках Гельмгольца"

Назначение

• Измерение распределения продольной и радиальной составляющих индукции магнитного поля в области катушек Гельмгольца;


• Изучение магнитного поля плоской катушки.

Устройство

Установка смонтирована на горизонтальном основании, обеспечивающем закрепление всех элементов. Устройство перемещения датчика магнитного поля обеспечивает его перемещение по двум координатам (продольной и радиальной), причем движением датчика в радиальном направлении управляет компьютерная программа сбора и обработки данных. Конструкция датчика магнитного поля позволяет поворачивать чувствительный элемент на 90°, что дает возможность регистрировать как радиальную, так и продольную составляющие магнитного поля в пространстве между катушками Гельмгольца.

Описание

При проведении опыта снимаются распределения продольной и радиальной компонент индукции магнитного поля (значения B и R измеряются датчиками, продольная координата датчика вводится с клавиатуры компьютера). Вывод полученных данных на экран, осуществляемый с выбором своего цвета для каждой из кривых, позволяет определить границы области, в которых неоднородность поля не превышает заданного значения.

Габариты установки 780х450х500мм

51604144

Лабораторная установка "Опыт Франка-Герца"

Назначение

• Изучение строения атома;


• Изучение столкновений свободных электронов с нейтральными атомами при протекании электрического тока в разреженном газе;


• Экспериментальное определение первого потенциала возбуждения атомов аргона.

Устройство

Установка построена на основе четырехэлектродной вакуумной лампы, заполненной аргоном при низком давлении. Кроме лампы, в корпусе смонтированы схема ее питания и измерительные цепи, включающие цифровые датчики тока и напряжения, которые позволяют контролировать ускоряющее напряжение и ток коллектора.

Описание

Зависимость тока коллектора от ускоряющего напряжения регистрируется на экране компьютера при плавном увеличении подаваемого на анод напряжения. При обработке полученной кривой значения ускоряющего напряжения (энергии электронов), при которых ток коллектора достигает максимальных значений, считывается с помощью маркера. Значение потенциала возбуждения аргона рассчитывается как среднее значение разности напряжений двух соседних максимумов на кривой.

Габариты установки 400х230х13мм

51604167

Лабораторная установка «Определение постоянной Фарадея»

Установка предназначена для расчета постоянной Фарадея по результатам электролиза водных растворов в рамках практических работ, проводимых в среднем и высшем учебном заведении.

Комплект поставки:

1. Аппарат для электролиза на штативе

2. Электроды

3. Источник питания постоянного тока со следующими параметрами: − 0-12 В 0-3 А

4. Мультиметр цифровой

5. Цифровая настольная метеостанция – для измерения: температуры, давления, влажности

6. Секундомер цифровой

7. Лабораторное стекло

8. Мерный цилиндр и стакан

9. Соединительные провода

Учебно-методическое пособие по проведению лабораторных работ:

1. Электролиз водных растворов

2. Определение электрического заряда во время электролиза

3. Расчет постоянной Фарадея

Габариты : не более 800 х 700 х 800 мм

51604151

Лабораторная установка "Определение удельного заряда электрона"

Назначение

• Изучение движения заряженных частиц в магнитном поле;


• Экспериментальное определение удельного заряда электрона.

Устройство

Основным элементом установки является вакуумная лампа, помещенная в область однородного магнитного поля. Внутри лампы установлена электронная пушка. Формируемый ей электронный пучок вызывает свечение остаточного газа, что делает видимой траекторию движения электронов. Блок питания позволяет изменять как напряжение на электродах электронной пушки, так и индукцию магнитного поля, создаваемого катушками Гельмгольца. Индукция магнитного поля и напряжение н электродах электронной пушки измеряются датчиками, а траектория электронного пучка фиксируется с помощью видеорегистратора.

Описание

Для определения удельного заряда электрона экспериментальные точки выводятся на график, построение которого выполняется в координатах (B2/2U, 1/R2). Радиус траектории электронов определяется с учетом масштаба по фотографии путем наложения на изображение траектории окружности. В выбранных таким образом координатах зависимость имеет линейный характер с угловым коэффициентом, численно равным удельному заряду электрона. Для получения усредненного значения удельного заряда электрона на графике с использованием метода наименьших квадратов проводится прямая линия, наилучшим образом аппроксимирующая экспериментальные точки.

Габариты установки 320х450х450мм

51604166

Лабораторная установка "Изучение индуктивности соленоидов"

Назначение

• Выявление закономерностей протекания тока в цепи, содержащей последовательно соединенные соленоид и резистор при подключении и после отключения соленоида от источника постоянного тока и оценка индуктивности соленоида на основе полученных данных;


• Измерение соотношений амплитуд и сдвигов фаз на соленоиде и резисторе при протекании по ним синусоидального тока;


• Измерение значений индуктивности двух разных соленоидов различными способами, сравнение измеренных величин индуктивности соленоидов с расчетными.

Устройство

Лабораторная установка состоит из настольного металлического стенда, на котором собирается изучаемая электрическая цепь, осциллографического датчика напряжения, источников питания и элементов электрической цепи. Элементы электрической цепи смонтированы в специальных боксах, на лицевой стороне которых находится обозначение элемента. Источник постоянного тока подключается к содержащей соленоид электрической цепи через кнопочный выключатель. Регистрация данных осуществляется с помощью осциллографического датчика напряжения, который фиксирует напряжение на двух выбранных элементах электрической цепи.

Описание

Решение измерительных задач, поставленных в лабораторной работе, обеспечивается тремя компьютерными сценариями получения и обработки данных. Для нахождения характерного времени нарастания или спада тока в цепи, определяемого величиной индуктивности, экспериментальные кривые аппроксимируются экспоненциальными зависимостями.

В цепи переменного тока индуктивность определяется на основе углового коэффициента прямой, аппроксимирующей зависимость UL / UR = F(ω). Данные для ее построения снимаются с экрана и вносятся в таблицу с помощью аппарата вертикальные (временные характеристики) и горизонтальных (амплитуда синусоиды) маркеров.

Габариты установки 370х680х200мм

51604142

Лабораторная установка «Электрохимическое определение универсальной газовой постоянной »

51604152

Лабораторная установка "Определение коэффициента вязкости воздуха»

Назначение

• Изучение установившегося течения газа по трубке круглого сечения (течение Пуазейля);


• Определение коэффициента динамической вязкости воздуха.

Устройство

Лабораторная установка выполнена в виде настольного стенда, на котором смонтированы все элементы установки и соединяющие их трубопроводы. Перепад давления на трубке малого сечения измеряется с помощью дифференциального датчика давления, один из штуцеров которого соединен с воздушной камерой, а другой – с атмосферой. Изменение расхода воздуха осуществляется регулятором на воздушном компрессоре и контролируется с помощью цифрового датчика расхода газа.

Описание

Методика определения коэффициента динамической вязкости воздуха основана на регистрации экспериментальной зависимости расхода воздуха от разности давлений на концах тонкой трубки (капилляра). Согласно формуле Пуазейля, эта зависимость прямо пропорциональная. Снятые экспериментальные точки в программе обработки аппроксимируются прямой линией по методу наименьших квадратов. Полученный угловой коэффициент A, радиус капилляра R ти его длинна I позволяют рассчитать коэффициент динамической вязкости воздуха по формуле:

η = πR4 / 8Ã?

Габариты установки 700х400х120мм

51604132

Лабораторная установка "Изучение колебаний связанных маятников"

Назначение

• изучение свободных колебаний механической системы с двумя степенями свободы


• измерение периодов собственных колебаний маятников, периода синфазных и периода противофазных колебаний с точностью 10-3с


• определение нормальных частот


• изучение биений как результата сложения нормальных колебаний связанной системы двух маятников


• изучение влияния степени связи на частоты указанных колебаний

Устройство

Два одинаковых маятника (тонкие стержни с грузами) совершают колебания в плоскости, параллельной поверхности стенда. Их движение регистрируется датчиками угловой скорости.
Связь между маятниками обеспечивается двумя пружинами, которые крепятся к стержням по разные стороны от оси вращения. Для подстройки периодов колебаний грузы могут перемещаться вдоль стержней. Стартовое устройство осуществляет синхронный запуск маятников с требуемой разностью фаз колебаний.

Описание

На экран компьютера выводятся зависимости угловых скоростей маятников от времени, которые позволяют определить частоты различных типов колебаний маятников.
Запись колебаний осуществляется с временным разрешением 5мс. Это позволяет по осциллограмме (10 — 15 колебаний) определять период колебаний с точностью до 1мс, а частоту – с точностью 0.001Гц
Установка обеспечивает не только возможность сопоставления частоты биений с разностью частот синфазных и антифазных колебаний, но и доказательство того, что «быстрые» колебания происходят на частоте, равной полусумме этих частот.

Габариты установки 500х420х860мм

51604117

Лабораторная установка "Изучение механического резонанса"

Назначение

• Изучение вынужденных механических колебаний;


• Изучение свободных колебаний при движении тела под действием силы упругости;


• Измерение частоты внешнего воздействия на систему;


• Непрерывное измерение координаты тела, совершающего колебания;


• Построение резонансной кривой;


• Определение резонансной частоты системы;


• Исследование зависимости характеристик колебательной системы от ее параметров (массы тела, жесткости пружин, сопротивления движению).

Устройство

Тележка, которая может двигаться вдоль направляющей с малым трением (на магнитной подвеске), находится между двумя пружинами, одна из которых закреплена на направляющей, а вторая растягивается нитью, закрепленной на вращаемом двигателем диске на некотором расстоянии от его центра. В комплект входит 2 тележки, сильно отличающиеся по сопротивлению движению. Изменение частоты вынуждающей силы происходит при уменьшении или увеличении частоты вращения двигателя, которая контролируется с помощью оптоэлектрического датчика.

Описание

Измерение координаты тележки проводится с помощью датчика расстояния, что позволяет вывести на экран график зависимости координаты от времени и определить по нему амплитуду и частоту свободных колебаний (1-й этап работы).

На 2-ом этапе (получение резонансных кривых) амплитуда колебаний измеряется по показаниям датчика расстояния, а частота вынуждающей силы — на основе данных, приходящих от оптоэлектрического датчика. Полученные данные собираются в таблице и выводятся на экран в виде графика зависимости амплитуды колебаний от частоты (резонансная кривая). Это позволяет определить резонансную частоту и оценить добротность колебательной системы.

Габариты установки 1400х500х340мм

Примечание: предприятие-изготовитель оставляет за собой право, без уведомления потребителя, вносить незначительные изменения в конструкцию, комплектацию, технические характеристики, внешний вид, включая изменения по упаковке, не ухудшающие потребительских свойств изделия и его методического назначения.

51604116

Лабораторная установка "Формула Френеля (коэффициенты отражения и пропускания от поверхности диэлектрика под различными углами)"

Назначение

• Изучение отражения световой волны с различной поляризацией от поверхности диэлектрика;


• Регистрация зависимостей коэффициента отражения от угла падения для s- и p- поляризованных волн;


• Определение показателя преломления диэлектрика (оптического стекла).

Устройство

Оптическая схема установки собрана на вертикальном металлическом стенде и включает источник когерентного излучения, поворотный диск с образцом из стекла и цифровой датчик света.
Узел крепления источника поляризованного когерентного излучения обеспечивает изменение направления луча по двум угловым координатам, и вращение источника вокруг продольной оси на 90?. Ось поворотного диска с образцом соединена с цифровым датчиком угла поворота, что позволяет измерить угол падения излучения на поверхность образца. Интенсивность излучения, отраженного от одной грани образца, измеряется цифровым датчиком света.

Описание

Компьютерный сценарий проведения эксперимента предусматривает измерение интенсивности падающего излучения (в начале опыта) и заполнение таблицы со столбцами «угол падения» и «интенсивность отраженного света» (в процессе выполнения эксперимента) с одновременным расчетом коэффициента отражения.
После окончания эксперимента данные отображаются в виде графика, и полученные результаты можно сравнить с литературными данными или расчетом на основе формул Френеля. Эксперимент проводится для s- и p- поляризованных волн в диапазоне углов падения 5? - 85?.

Габариты установки 420х410х790мм

51604159

Лабораторная установка "Измерение длины световой волны с помощью колец Ньютона"

Назначение

• Изучение явления интерференции света при отражении от плоской и сферической поверхности;


• Наблюдение колец Ньютона;


• Определение радиуса кривизны поверхности линзы и длины волны света.

Устройство

Установка включает в себя оптическую скамью со стойкой источника излучения и оптическим боксом, обеспечивающих установку оптических элементов в требуемой конфигурации. Блок источника излучения включает в себя два излучателя, которые могут быть поочередно установлены в оптическую схему и соединены с клеммами питания. Объект «Кольца Ньютона» смонтирован внутри оптического бокса, в котором также находится светоделительная пластина. Для наблюдения и фотографирования интерференционной картины используется цифровой микроскоп, подключаемый к компьютеру. Установка оснащена сдвижным светонепроницаемым кожухом, который препятствует попаданию внешнего света в оптический бокс.

Описание

В основу методики обработки данных положено построение на экране зависимости квадрата радиуса кольца от его номера rk2 = Rλk — 2Ra, аппроксимация экспериментальных точек функцией вида Y=AX+B и определение на основе вычисленных значений A и B параметров, требуемых по заданию лабораторной работы (радиуса кривизны линзы с использованием известной длины волны одного источника и после этого длины волны второго источника света, а также размера «пылинки», которая не дает оптическим элементам подойти вплотную друг к другу). Радиусы темных колец определяются путем совмещения построенных в программе обработки окружностей с темными кольцами на фотографии интерференционной картины и пересчета радиусов с учетом масштаба съемки.

Габариты установки 185х1000х300мм

Примечание: предприятие-изготовитель оставляет за собой право, без уведомления потребителя, вносить незначительные изменения в конструкцию, комплектацию, технические характеристики, внешний вид, включая изменения по упаковке, не ухудшающие потребительских свойств изделия и его методического назначения.

51604160

Лабораторная установка "Изучение кинематики поступательного движения на машине Атвуда"

Назначение

• Доказательство того, что движение грузов разной массы, связанных перекинутой через блок нитью, происходит по законам равноускоренного движения


• Изучение зависимости ускорения движения от массы грузов


• Определение на основании полученных данных ускорения свободного падения, момента инерции блока и момента силы трения

Устройство

Машина Атвуда представляет собой установку, на которой два одинаковых груза связаны нитью, перекинутой через легкий блок. При помещении на один из грузов дополнительного грузика грузы начинают двигаться с ускорением. Для регистрации движения грузов использован оптоэлектрический датчик, перекрытие которого осуществляется установленной на блоке крыльчаткой.

Описание

Работа с данными включает следующие этапы:

- Аппроксимация зависимости пути от времени функцией определенного вида с целью получения ускорения системы

- Построение зависимостей ускорения от массы перегрузка, построение прямых линий, наилучшим образом аппроксимирующих экспериментальные зависимости и определение угловых коэффициентов и свободных членов построенных прямых

- Определение ускорения свободного падения, момента инерции блока и момента силы трения на его оси путем решения системы уравнений, в которую входят определяемые величины, коэффициенты уравнений построенных прямых и массы системы.

Габариты установки 500х380х970мм

51604115

Лабораторная установка "Исследование дифракции Френеля на круглом отверстии и круглом диске"

Назначение

• изучение явления дифракции сферической световой волны на простейших объектах


• изучение метода Френеля для количественного описания дифракции


• получение картин дифракции на круглом отверстии и диске и их интерпретация на основе зон Френеля

Устройство

Оптическая схема установки включает источник когерентного излучения, дифракционный объект и полупрозрачный экран, за которым установлен видеорегистратор.
Для установки оптических элементов используются стойки, которые могут перемещаться вдоль оптической скамьи.
На одной из стоек смонтирован источник когерентного излучения с выключателем и разъемом для подключения блока питания, на другой устанавливается дифракционный объект. Третья стойка используется для размещения экрана и видеорегистратора.

Описание

Выполнение работы включает получение дифракционной картины от отверстия (диска) и наблюдение за ее преобразованием на экране компьютера при изменении расстояния между объектом и источником света. При изучении дифракции на отверстии фиксируются расстояния между источником излучения и дифракционным объектом, при которых наблюдается темные и светлые пятна в центре дифракционной картины. При обработке данных характер пятна в центре дифракционной картины сопоставляется с числом открытых отверстием зон Френеля.

Габариты установки 1020х190х210мм

51604155

Лабораторная установка "Исследование дифракции света на одной щели (дифракция Фраунгофера)"

Назначение

• изучение дифракции Фраунгофера на одной щели


• определение длины волны излучения на основе параметров дифракционной картины


• определение ширины щели на основе параметров дифракционной картины

Устройство

Оптическая схема установки включает источник когерентного излучения, дифракционный объект и полупрозрачный экран, за которым установлен видеорегистратор. Для установки оптических элементов используются стойки, которые могут перемещаться вдоль оптической скамьи.
На одной из стоек смонтирован источник когерентного излучения с выключателем и разъемом для подключения блока питания, на другой устанавливается дифракционный объект. Третья стойка используется для размещения экрана и видеорегистратора.

Описание

Выполнение работы включает получение на экране и фотографирование дифракционной картины, а также определение длины волны источника когерентного излучения на основе анализа изображений, получаемых при прохождении света через щели известной ширины. При обработке фотографий используется программный измеритель расстояний, позволяющий фиксировать в таблице измеренные расстояния между дифракционными максимумами. После этого решается обратная задача — определяется ширина двух других щелей с металлическими кромками, входящих в комплект.

Габариты установки 1020х190х210мм

51604156

Лабораторная установка "Исследование резонанса в цепи переменного тока"

Назначение

• Измерение амплитудно-частотных характеристик колебательного контура;


• Построение на экране компьютера резонансных кривых для трех значений активного сопротивления;


• Определение резонансной частоты, расчет добротности, измерение ширины резонансных кривых.

Устройство

Последовательный колебательный контур собран на металлической платформе с магнитным закреплением элементов и использованием жестких соединителей для объединения элементов в электрическую цепь. Обозначения элементов нанесены на их лицевой (верхней) поверхности.
Питание контура осуществляется от функционального генератора с выходным напряжением не более 10В, обеспечивающего максимальный ток в цепи не менее 1А.

Описание

При обработке сигнала напряжения на резисторе используются горизонтальные и вертикальные маркеры. С их помощью в таблицу на экране персонального компьютера вводятся значения амплитуды колебаний и время, за которое совершается несколько колебаний. По этим данным в таблице рассчитываются значение тока в цепи и частота колебаний. Полученные при этом пары чисел (частота, амплитуда) выводятся на экран в виде графика зависимости амплитуды колебаний от частоты (резонансная кривая). По графику определяется резонансная частота и добротность контура. Эксперимент проводится несколько раз при существенно отличающихся значениях активного сопротивления контура.

Габариты установки 780х370х220мм

51604145

Лабораторная установка "Исследование затухающих колебаний в колебательном контуре"

Назначение

• Изучение свойств колебательного контура и различных режимов его работы: свободных колебаний и апериодического разряда емкости;


• Измерение основных характеристик затухающих колебаний: периода, коэффициента и декремента затухания, добротности контура;


• Определение критического сопротивления контура;


• Построение картины колебаний в фазовой плоскости.

Устройство

Элементы электрической цепи смонтированы в специальных боксах, на лицевой стороне которых находится обозначение элементы. Для объединения элементов в электрическую цепь используются жесткие соединители. Зарядка конденсатора осуществляется от источника постоянного тока при включении первого кнопочного выключателя. Разрядка конденсатора через элементы контура происходит при замыкании второго кнопочного выключателя. Регистрация данных осуществляется с помощью осциллографического датчика напряжения, который фиксирует напряжения на одном или двух выбранных элементах электрической цепи.

Описание

Разноплановый характер задач данной работы на программном уровне решается в рамках нескольких компьютерных сценариев получения и сборки данных. Ввод данных в таблицы производится с использованием аппарата маркеров. Коэффициент затухания определяется путем вычисления по методу наименьших квадратов углового коэффициента зависимости логарифма амплитуды колебаний тока от времени. Периоды колебаний и критические сопротивления при различных значениях емкости конденсатора сравниваются с расчетными значениями этих параметров. Фазовая диаграмма строится как зависимость данных, полученных по одному из каналов осциллографического датчика, от сигнала в другом канале.

Габариты установки 370х780х220мм

51604146

Лабораторная установка "Измерение длины волны лазерного излучения интерференционным методом" (метод Юнга)

Назначение

• изучение интерференции света и, в частности, наблюдение интерференции в схеме Юнга


• определение длины волны источника когерентного излучения

Устройство

Оптическая схема установки включает источник когерентного излучения, линзу, дифракционный объект и полупрозрачный экран, за которым установлен видеорегистратор.
Для установки оптических элементов используются стойки, которые могут перемещаться вдоль оптической скамьи.
На первой стойке смонтирован источник когерентного излучения с выключателем и разъемом для подключения блока питания, а также установлена линза, формирующая расходящийся пучок света.
На второй стойке размещается объект «Щели Юнга».
Третий рейтер используется для фиксации экрана и видеорегистратора.

Описание

Выполнение работы включает фотографирование интерференционной картины с помощью видеорегистратора и определение длины волны источника когерентного излучения на основе анализа изображения, полученного на экране.
Обработка фотографий интерференционной картины проводится на персональном компьютере и заключается в определении расстояния между максимумами различных порядков с помощью программного измерителя расстояния. Калибровка измерителя расстояния и совмещение его оси ОX с направлением формирования интерференционной картины осуществляется непосредственно перед началом обработки интерференционной картины.

Габариты установки 185х1025х210мм

51604153

Лабораторная установка "Определение скорости звука в воздухе"

Назначение

• Изучение явлений, связанных с распространением звуковых волн в воздушной среде;


• Определение скорости звука в воздухе на основе измерения длины бегущей волны;


• Измерение скорости звука на основе регистрации времени его распространения на определенное расстояние.

Устройство

На каркасе из металлических труб установлена звуковая труба, в которой реализуется распространение звуковой волны и обеспечивается измерение скорости звука двумя методами. Контроль параметров звуковой волны в двух точках пространства осуществляется с помощью двухканального датчика звука, имеющего два микрофона. Конструкция установки позволяет перемещать одиниз микрофонов вдоль трубы и определять его координату по специальной шкале. Источником звука служит динамик, который под ключается к USB-порту компьютера и управляется с помощью программного обеспечения.

Описание

Представление данных на экране компьютера осуществляется в виде двухканальной осциллограммы звуковых колебаний. Вид осциллограммы подстраивается изменением взаимного расположения датчиков. Необходимые интервалы времени измеряются с помощью маркеров и вносятся в таблицу. Обработка данных осуществляется как в таблице ,так и с помощью графика , что позволяет определять скорость звука в воздухе с точностью 0.3%.

51604134

Лабораторная установка «Определение вязкости жидкости методом Стокса»

Назначение:

• Изучение движения шарика в жидкости;


• Освоение покадровой обработки видеоизображения


• Экспериментальное определение вязкости жидкости методом Стокса.

Устройство

Установка представляет собой вертикальный металлический стенд с цилиндром, заполненным жидкостью. Регистрация движения шарика в жидкости осуществляется с помощью вэб-камеры, подключаемой к компьютеру. Вэб-камера установлена на специальном кронштейне достаточной жесткости. Равномерное освещение цилиндра осуществляется с помощью устройства подсветки.

Описание

В лабораторной работе реализуется методика покадровой обработки видеофрагмента движения шарика, когда в таблицу обработки данных с каждого кадра вводится координата шарика и время. Построение графика зависимости координаты от времени позволяет сделать вывод о характере движения и определить скорость движения и определить скорость движения на участке, где оно было равномерным в рамках точности эксперимента.

Габариты установки 600х400х740мм

51604124

Лабораторная установка "Изучение явления поляризации света. Закон Малюса"

Назначение

• изучение поляризации света и методов получения плоскополяризованного света


• исследование зависимости интенсивности плоскополяризованного света от угла между плоскостью колебаний и плоскостью анализатора

Устройство

Оптическая схема установки состоит из источника излучения – светодиодного осветителя, поляризатора, анализатора на основе поляроидной пленки, а также цифрового датчика света. Элементы оптической схемы смонтированы на раме, которая на время проведения измерений вдвигается внутрь светонепроницаемого металлического корпуса. Питание светодиодного осветителя осуществляется от внешнего источника питания – сетевого адаптера. Вращение анализатора производится при помощи зубчатого механизма, связанного с датчиком угла поворота и приводимого в движение рукояткой на передней панели установки. Датчик света регистрирует интенсивность излучения после прохождения через поляризатор и анализатор.

Описание

Компьютерный сценарий выполнения работы предусматривает регистрацию интенсивности света, прошедшего через оптическую систему, при различных углах поворота анализатора. Полученные данные строятся в координатах (угол поворота, интенсивность света) и аппроксимируются зависимостью Y = A cos2Φ. Для большей наглядности при проверке закона Малюса экспериментальная зависимость перестраивается в координатах (cos2Φ, I), после чего на основе метода наименьших квадратов на графике строится прямая линия.

Габариты установки 150х150х300мм

51604154

Лабораторная установка "Измерение скорости тела методом баллистического маятника"

Назначение

• изучение закона сохранения момента импульса


• изучение закона сохранения механической энергии


• изучение методов определения скорости движущегося тела

Устройство

Установка смонтирована на вертикальном настольном стенде и включает в себя баллистический маятник и вертикальную трубку, в которой разгоняется стальной шар. В верхней части стенда установлен датчик угла поворота, на оси которого с помощью жесткой штанги закреплен баллистический маятник – цилиндрическое тело с полостью для захвата шарика. Труба для разгона шара заканчивается поворотным элементом, который обеспечивает горизонтальное направление вектора скорости шара при взаимодействии с баллистическим маятником. Для измерения скорости шара перед баллистическим маятником на стенде устанавливается оптоэлектрический датчик.

Описание

При проведении эксперимента регистрируется угол отклонения баллистического маятника и время перекрывания оптической оси датчика шаром, вылетающим из трубки. Скорость шара определяется двумя независимыми методами: по углу отклонения баллистического маятника и по времени пролета шара через оптоэлектрический датчик. Полученные значения сравниваются между собой и с максимально возможной скоростью шара, рассчитанной с использованием длины трубки, в которой шар набирает скорость.

Габариты установки 500х380х970мм

51604114

Лабораторная установка "Исследование магнитного поля Земли"

Назначение

• Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля;


• Определение абсолютной величины и направления вектора магнитной индукции в данной точке Земной поверхности.

Устройство

Установка представляет собой конструкцию из немагнитных материалов, которая обеспечивает поворот оси чувствительности датчика магнитного поля в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Измерение угловой координаты оси чувствительности датчика магнитного поля в вертикальной плоскости осуществляется датчиком угла поворота.

Описание

Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля осуществляется при повороте оси чувствительности датчика в горизонтальной плоскости (выбор максимального значения индукции и фиксация горизонтальной платформы). После этого датчик магнитного поля поворачивается в вертикальной плоскости и измеряется угловая координата оси чувствительности датчика и соответствующее ей значение модуля магнитной индукции. Максимальные показания датчика магнитного поля возникают при совпадении угла наклона его оси чувствительности с углом магнитного наклонения.

Габариты установки 250х250х160мм

Примечание: предприятие-изготовитель оставляет за собой право, без уведомления потребителя, вносить незначительные изменения в конструкцию, комплектацию, технические характеристики, внешний вид, включая изменения по упаковке, не ухудшающие потребительских свойств изделия и его методического назначения.

51604147

Лабораторная установка "Маятник Обербека"

Назначение

• изучение динамики вращательного движения


• изучение зависимости момента инерции тела от распределения массы


• измерение угловой скорости тела, вращающегося вокруг неподвижной оси


• определение углового ускорения

Устройство

Маятник Обербека представляет собой крестовину на вращающейся оси, на шкив которой намотана нить с грузиком. На четырех взаимно перпендикулярных стержнях крестовины располагаются четыре подвижных груза одинаковой массы. Под действием силы тяжести груза нить сматывается с оси и вызывает вращательное движение крестовины. На оси крестовины располагается датчик угловой скорости вращения маятника.

Описание

Показания датчика угловой скорости выводятся на экран компьютера в виде зависимости угловой скорости от времени. Программа работы с данными позволяет с помощью двух маркеров выделить интервал равноускоренного движения системы, построить прямую линию, аппроксимирующую экспериментальную зависимость, получить на экране уравнение этой прямой и определить угловое ускорение вращающегося тела.

Габариты установки 420х420х950мм

Примечание: предприятие-изготовитель оставляет за собой право, без уведомления потребителя, вносить незначительные изменения в конструкцию, комплектацию, технические характеристики, внешний вид, включая изменения по упаковке, не ухудшающие потребительских свойств изделия и его методического назначения.

51604120

Лабораторная установка "Определение коэффициента трения скольжения"

Установка «Определение коэффициента трения скольжения» применяется при поведении лабораторных работ физического практикума в высших учебных заведениях. Установка предназначена для изучения законов сухого трения и ознакомления с методами определения коэффициента трения скольжения.

Практикум комплектуется датчиком оптоэлектрическим, программным обеспечением, методическими указаниями по выполнению экспериментов.

51604121

Лабораторная установка "Исследование дифракции Фраунгофера на дифракционной решетке"

Назначение

• Изучение дифракции на одномерной периодической структуре;


• Определение длины волны монохроматического света с помощью дифракционной решетки.

Устройство

Стойка источника света и стойка для установки дифракционной решетки жестко закреплены на основании установки. На поверхности основания имеется линейка для измерения расстояния от экрана до дифракционной решетки, используемой в опыте. На той же поверхности смонтирована дополнительная стойка для хранения двух дифракционных решеток, не используемых в данный момент. Поляризатор установлен перед дифракционной решеткой и используется для уменьшения интенсивности падающего на экран излучения при фотографировании его с помощью видеорегистратора. Масштаб съемки определяется с помощью линейки, смонтированной в нижней части экрана.

Описание

Выполнение работы включает получение на экране и фотографирование дифракционной картины с целью определения длины волны источника когерентного излучения. При обработке фотографий используется программный измеритель расстояний, позволяющий фиксировать в таблице измеренные расстояния между дифракционными максимумами. Измерения проводятся для трех дифракционных решеток, полученные при этом значения длины волны усредняются.

Габариты установки 780 х 370 х 220мм

51604157

Лабораторная установка "Колебания пружинного маятника"

Установка «Колебания пружинного маятника» применяется при проведении лабораторных работ физического практикума в высших учебных заведениях. Установка предназначена для изучения зависимости периода свободных колебаний пружинного маятника от массы груза и жесткости пружины и расчета коэффициента жесткости пружины на основе закономерностей колебаний пружинного маятника.

Практикум комплектуется программным обеспечением, методическими указаниями по выполнению экспериментов.

51604118

Лабораторная установка "Определение емкости конденсатора по осциллограмме его разряда через резистор"

Назначение

• Изучение процесса разряда конденсатора;


• измерение постоянной времени цепи разряда конденсатора и емкости конденсатора.

Устройство

Установка, включающая цепь разряда конденсатора через резистор и цепь его зарядки, собрана на металлической платформе с магнитным закреплением элементов и использованием жестких соединителей для объединения элементов в электрическую цепь. Обозначения элементов нанесены на их лицевой (верхней) поверхности. Кнопочный выключатель обеспечивает отключение конденсатора от источника питания на время разряда через резистор.

Описание

Измерение напряжений на элементах электрической цепи осуществляется с помощью цифрового осциллографического датчика напряжения. Компьютерный сценарий получения и обработки данных обеспечивает вычисление тока в цепи и интегрировании тока разряда по времени. Емкость конденсатора вычисляется на основе формулы: 

C = ?q / ?U = t1∫t2 I * dt / U1 – U2

Для вычисления заряда программа определяет площадь под кривой тока в интервале времени, выбираемом с помощью маркеров, при этом значения напряжения на границах интервала считываются с экрана и вводятся в таблицу.

Габариты установки 370х780х80мм

51604148

Лабораторная установка "Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва петли"

Назначение

• Изучение явления аоверхностного натяжения;


• Измерение коэффициента поверхностного натяжения воды.

Устройство

Установка представляет собой жесткий каркас, в верхней части которого смонтирован датчик силы. Тонкий металлический обруч, который погружается в жидкость, крепится к датчику силы с помощью нитяного подвеса. Кювета с исследуемой жидкостью устанавливается на подъемном столике, при движении которого вниз и соответствующем опускании кюветы тонкий металлический обруч отрывается от поверхности жидкости.

Описание

Методика определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости основана на измерении дополнительного (по сравнению с весом тела) усилия, необходимого для вытягивания тела из жидкости. Это дополнительное усилие возникает на границе соприкосновения тела с жидкостью, длина которой в случае тонкого обруча равна удвоенной длине окружности обруча. Расчет производится по формуле:

σ = F / 2I,

где F – величина дополнительного усилия, I – длина полосы, образующей обруч. Запись показаний датчика силы с временным разрешением 0,02с позволяет зарегистрировать силу, которая действовала на обруч в момент времени, непосредственно предшествующий его отрыву от поверхности.

Габариты установки 410х375х530мм

51604131

Лабораторная установка "Определение теплопроводности воздуха"

Назначение

• Изучение явления передачи тепла за счет теплопроводности;


• Измерение коэффициента теплопроводности воздуха.

Устройство

Основной элемент установки – две коаксиальные трубки, размещенные вертикально, что максимально затрудняет возникновение конвективных потоков в пространстве между трубками. Внутренняя трубка – нагреватель. Тепловая энергия передается через воздушный промежуток к внешней трубке и рассеивается в окружающее пространство.

Описание

Методика определения коэффициента теплопроводности воздуха опирается на равенство стационарного теплового потока между цилиндрами мощности, выделяемой нагревателем во внутреннем цилиндре, что приводит к следующей формуле для коэффициента теплопроводности:

λ = I * U * In(r2/r1) / 2π h * (T1-T2)

Необходимые для подстановки в формулу параметры измеряются следующими датчиками:

Разность температур между внутренним и внешним цилиндрами – дифференциальным термопарным датчиком температуры;

Напряжение на нагревательном элементе – цифровым датчиком напряжения;

Сила тока в цепи нагревателя – датчиком тока.

Габариты установки 470х450х860мм

51604130

Лабораторная установка "Маятник Максвелла"

Лабораторная установка предназначена для изучения динамики вращательного движения, измерения момента инерции осесимметричного твердого тела, определения промежутков времени движения маятника вверх-вниз с последующей оценкой доли механической энергии, теряемой за один цикл движения.

Лабораторная установка включает в себя:
- Выполненный из труб корпус установки - 1 шт.
- Перекладина для подвешивания маятника - 1 шт.
- Цифровой датчик оптоэлектрический - 2 шт.
- Маятник Максвелла (диск на оси) - 1 шт.
- Пусковое устройство - 1 шт.
- Линейка поворотная - 1 шт.
- Источник постоянного тока - 1 шт.
- Программное обеспечение.

Корпус установки выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с ребрами из стальных труб, который устанавливается на стол и служит опорой для перекладины, на которой монтируется пусковое устройство и один из оптоэлектрических датчиков. Закрепление нитей подвеса маятника на верхней перекладине обеспечивает удобную регулировку длины нитей и, соответственно, установку оси маятника в горизонтальной плоскости. Второй оптоэлектрический датчик закрепляется на основании установки с тем, чтобы фиксировать время прихода маятника в нижнюю точку траектории.
Компьютерная программа обеспечивает вывод на экран компьютера временной диаграммы состояния оптоэлектрических датчиков с возможностью отсчета по ней интервалов времени с помощью двух маркеров. Обработка данных включает определение момента инерции маятника, сравнение результата с расчетными значениями, а также определение доли энергии, теряемой маятником за один цикл движения вверх и вниз.


Цифровой датчик оптоэлектрический:
1. Наличие корпуса из ударопрочного пластика П-образной формы;  
2. Быстродействие – не менее 0.1 мс.;
3. Напряжение питания - 5 (USB) В;
4. Наличие соосно установленных на противоположных сторонах датчика светодиода с длиной волны не менее 900нм и малым конусом излучения и фотодиода.

Примечание: предприятие-изготовитель оставляет за собой право, без уведомления потребителя, вносить незначительные изменения в конструкцию, комплектацию, технические характеристики, внешний вид, включая изменения по упаковке, не ухудшающие потребительских свойств изделия и его методического назначения.

51604119

Лабораторная установка "Проверка теоремы Гюйгенса-Штейнера методом вращательных колебаний"

Назначение

• изучение свободных вращательных колебаний механической системы


• изучение понятия момента инерции твердого тела


• проверка теоремы Гюйгенса-Штейнера методом вращательных колебаний

Устройство

Установка собрана на раме и включает установленный на вертикальной оси шкив и стойку со шкалой для определения жесткости пружин. На шкив одет пассик с двумя пружинами, концы которых закреплены на раме. К шкиву жестко прикреплен металлический профиль с рядом отверстий, в которых симметрично относительно оси вращения могут фиксироваться грузы.

Описание

Для регистрации периода вращательных колебаний используется оптоэлектрический датчик, установленный на раме. Сигнал на экране компьютера имеет вид временной диаграммы состояний датчика, перекрытие оптической оси которого осуществляется язычком, жестко закрепленным на шкиве. Период колебаний определяется по интервалу времени между соответствующими фронтами (передним или задним) ближайших четных или нечетных импульсов на экране.

Габариты установки 510х410х550мм

51604122

Лабораторная установка "Соударение шаров"

Назначение

• изучение закона сохранения импульса


• изучение закона сохранения энергии


• изучение упругого соударения тел

Устройство

Установка обеспечивает центральный удар двух стальных шаров одинаковой или различной массы, один из которых перед столкновением покоится. Шары подвешиваются на регулируемых по высоте бифилярных подвесах, которые крепятся к кронштейну в верхней части стенда. Для обеспечения стабильных начальных условий имеется пусковое устройство, управляемое с компьютера.

Описание

Показания оптоэлектрических датчиков выводятся на экран компьютера в виде двух диаграмм, показывающих изменение состояния каждого датчика (открыт/перекрыт) от времени. Программа работы с данными позволяет установить два маркера в точки, где происходило изменение состояния датчика, и определить интервал времени между этими событиями. Скорости шаров после взаимодействия, рассчитанные по времени перекрытия оптоэлектрических датчиков (скорость шара определяется путем деления его диаметра на время, в течение которого он перекрывал оптическую ось датчика), сравниваются с расчетными значениями, полученными в предположении абсолютно упругого удара.

Габариты установки 780х420х585мм

51604123

Лабораторная установка "Измерение отношения Cp/Cv воздуха"

Назначение

• Изучение закономерностей изменения параметров газа при адиабатном сжатии;


• Экспериментальное определение отношения теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме.

Устройство

Герметичный резервуар для газа с поршнем смонтирован на массивном основании. Контроль давления воздуха в резервуаре осуществляется с помощью датчика абсолютного давления. Условия адиабатического процесса обеспечиваются при предельно быстром изменении объема резервуара. Для быстрого перемещения поршня используется клин, который с помощью молотка вбивается между толкателем поршня и стенкой корпуса.

Описание

Регистрация данных осуществляется с помощью датчика давления, подключенного к компьютеру, на протяжении всего процесса сжатия газа и его последующего остывания при постоянном объеме, при этом скачок давления в момент сжатия газа регистрируется с разрешением по времени 0,5мс. Обработка данных включает внесение в таблицу трех характерных значений давления и получение показателя адиабаты на основе расчетной формулы. Расчет результата в первом опыте проводится вручную и, если при этом получен правильный результат, то при повторении опыта расчеты проводятся в программе автоматически.

Габариты установки 345х95х165мм

51604126

Лабораторная установка «Исследование характеристик источника постоянного тока»

Назначение

• Измерение ЭДС источника постоянного тока;


• Определение внутреннего сопротивления источника постоянного тока;


• Определение оптимального сопротивления нагрузки.

Устройство

Лабораторная установка состоит из настольного металлического стенда, на котором собирается изучаемая электрическая цепь, датчика напряжения, датчика тока, двух источников постоянного тока и элементов электрической цепи. Элементы электрической цепи смонтированы в специальных боксах, на лицевой стороне которых находится обозначение элемента. Соединение цепи нагрузки с источником постоянного тока осуществляется на короткое время при включении кнопочного выключателя. Регистрация данных осуществляется с помощью датчика напряжения, который фиксирует напряжение на сопротивлении нагрузки, и датчика тока, измеряющего силу тока в цепи.

Описание

После ввода в таблицу значений напряжения на нагрузке и тока в цепи при различных сопротивлениях нагрузки в ней проводится расчет полезной мощности. Далее на экран выводится график зависимости напряжения на нагрузке от силы тока в цепи, который аппроксимируется линейной зависимостью. На основе полученных коэффициентов линейной зависимости определяется ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
Следующий этап работы заключается в выводе на экран зависимости мощности от сопротивления нагрузки и в сопоставлении положения максимума этой зависимости с внутренним сопротивлением источника питания.
Завершающий этап работы состоит в сравнении между собой характеристик двух источников питания.

Габариты установки 370х780х120мм

51604150

Лабораторная установка "Измерение ускорения свободного падения с помощью математического и физического маятника"

Назначение

• изучение свободных колебаний механической системы


• изучение колебаний математического маятника


• изучение колебаний физического (оборотного) маятника


• определение ускорения свободного падения

Устройство

В верхней части стенда имеются две пластины, одна из которых является опорной для призмы оборотного маятника, а другая имеет отверстие для фиксации нити. Маятники совершают колебания в плоскости, параллельной плоскости металлического стенда. Оптоэлектрический датчик, с помощью вмонтированных в него магнитов, фиксируется на металлическом стенде таким образом, чтобы маятник при колебаниях пересекал его оптическую ось. Показания оптоэлектрического датчика выводятся на экран компьютера в виде диаграммы, показывающей изменение состояния датчика (открыт/перекрыт) от времени.

Описание

Программа работы с данными позволяет установить два маркера в точки, где происходило изменение состояния датчика, и определить интервал времени между этими событиями. За один период колебания оптоэлектрический датчик перекрывается 2 раза, и поскольку положение датчика может не совпадать с положением равновесия маятника, период колебания определяется по интервалу времени между соответствующими фронтами (передними или задними) ближайших четных или нечетных импульсов на экране.

Габариты установки, мм  - 500х380х670

51604113

Лабораторная установка “Определение скорости звука в воздухе и отношения Cp/Cv методом акустического резонанса” представляет собой комплексное решение для изучения акустического резонанса и вычисления показателя адиабаты воздуха на основе измерения скорости распространения звука. Эта установка предназначена для использования в образовательных учреждениях, специализирующихся на физике и акустике.

Основные характеристики:

• Цель работы: Изучение акустического резонанса и вычисление показателя адиабаты воздуха на основе измерения скорости распространения звука.
• Теоретическое введение: Распространение звуковых волн в воздушной среде, понятие продольной звуковой волны.
• Оборудование: Динамик (генератор звуковых волн), двухканальный датчик звука с двумя микрофонами, USB-разъем для подключения к компьютеру.
• Методика измерений: Настройка генератора и датчика звука, регистрация данных и их представление на экране с помощью программы “Практикум по общей физике”.
• Процесс работы: Запуск регистрации данных, получение осциллограмм с микрофонов, анализ полученных кривых для определения скорости звука и отношения Cp/Cv.

Преимущества работы с установкой:

• Изучение акустического резонанса и его применение в физике.
• Получение практических навыков работы с оборудованием для измерения звуковых волн.
• Развитие навыков анализа экспериментальных данных и формулирования выводов.

Установка рекомендуется для использования в образовательных учреждениях, занимающихся подготовкой студентов по физике и акустике, а также для проведения научных исследований в области акустики. Она способствует углубленному изучению физических явлений и формированию профессиональных компетенций в этой области.

Лабораторная установка "Изучение изотермического процесса"

Назначение

• Получение экспериментальных точек зависимости давления от объёма газа при его сжатии и расширении в условиях постоянной температуры;


• Проверка соответствия полученной экспериментальной зависимости закону Бойля-Мариотта для изотермического процесса в идеальном газе;


• Построение по экспериментальным точкам трёх изотерм, соответствующих различным температурам и их качественное сравнение;


• Проверка прямо пропорциональной зависимости константы изотермы от температуры.

Устройство

Установка лабораторная «Изучение изотермического процесса» выполнена на основе герметичного резервуара с поршнем и обеспечивает проведение изотермического процесса в газе при различных температурах. Объем газа под поршнем измеряется с помощью встроенного датчика объема. Установка имеет встроенный датчик температуры, который используется для контроля температуры окружающей среды (жидкости, в которую погружен резервуар с исследуемым газом). Для измерения давления газа применяется датчик абсолютного давления, который подключается к резервуару.

Описание

Регистрация данных осуществляется в автоматическом режиме на протяжении всего процесса изменения состояния газа при постоянной температуре. Обработка данных включает построение графиков зависимости давления газа от его объема при постоянной температуре и определение констант изотермы для нескольких значений температуры.

Габариты установки 320х120х520мм

51604128

Лабораторная установка "Изучение изохорного процесса"

Назначение

• получение экспериментальных точек зависимости давления от температуры при его остывании газа в условиях постоянного объёма;


• проверка соответствия полученной экспериментальной зависимости закону Шарля для изохорного процесса в идеальном газе.


• Определение термического коэффициента давления воздуха

Устройство

Герметичный стеклянный резервуар для газа смонтирован на вертикальной стойке таким образом, что он может быть погружен в стакан с горячей водой. Внутри резервуара с газом находится чувствительный элемент датчика температуры. Давление в резервуаре измеряется датчиком абсолютного давления, который устанавливается над резервуаром и соединяется с ним гибкой трубкой. Квазистационарные условия изохорного процесса обеспечиваются при остывании на воздухе предварительно нагретого резервуара, продолжающемся примерно 10 минут. Нагрев резервуара и, соответственно, находящегося в нем воздуха осуществляется при погружении его в горячую воду.

Описание

Регистрация данных осуществляется в автоматическом режиме на протяжении всего процесса остывания газа, затем 10 -15 точек с полученных кривых переносятся в таблицу обработки данных (действие происходит при нажатии экранной кнопки «+»).
Обработка данных включает построение зависимостей давления от температуры, выраженной в градусах Цельсия, и от абсолютной температуры. На первом графике тангенс угла наклона аппроксимирующей данные прямой линии используется для вычисления термического коэффициента давления воздуха, второй график иллюстрирует пропорциональность давления абсолютной температуре.

Габариты установки 200х150х600мм

51604129

Лабораторная установка "Изучение изобарного процесса"

Назначение

• Получение экспериментальных точек зависимости давления от температуры газа при его остывании в условиях постоянного давления;


• Ппроверка соответствия полученной экспериментальной зависимости закону Гей-Люссака для изобарного процесса в идеальном газе;


• Определение температурного коэффициента объемного расширения газа;


• Определение работы газа при постоянном давлении.

Устройство

Основу лабораторной установки составляет герметичный резервуар для газа, объем которого легко изменяется, поддерживая близкое к нулевому значение разности давлений внутри и снаружи. Внутри резервуара находится чувствительный элемент датчика температуры. Контроль объема воздуха в резервуаре осуществляется с помощью датчика объема. Квазистационарные условия изобарного процесса обеспечиваются при остывании предварительно нагретого резервуара на воздухе в течении примерно 10 минут. Нагрев резервуара и, соответственно, находящегося в нем воздуха осуществляется при погружении его в горячую воду.

Описание

Регистрация данных осуществляется в автоматическом режиме на протяжении всего процесса остывания газа при постоянном давлении. Обработка данных включает построение зависимостей объема газа от температуры, выраженной в градусах Цельсия, и от абсолютной температуры. На первом графике тангенс угла наклона аппроксимирующей данные прямой линии используются для вычисления температурного коэффициента объёмного расширения газа, на втором графике иллюстрируется пропорциональность объема абсолютной температуре.

Габариты установки 300х250х700мм

51604127

Лабораторная установка "Определение оптических характеристик собирающей и рассеивающей линз"

Назначение

• Изучение основных понятий и законов геометрической оптики;


• Определение фокусного расстояния собирающей линзы;


• Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы.

Устройство

Оптическая схема установки включает светодиодный осветитель, собирающую линзу или комбинацию рассеивающей и собирающей линз, а также полупрозрачный экран, за которым установлен видеорегистратор.
Для установки оптических элементов используются оптические стойки, перемещающиеся вдоль оптической скамьи. На первой стойке смонтирован светодиодный осветитель, а также при съемке осветителя может размещаться видеорегистратор, на следующих стойках устанавливаются линзы. Последняя стойка используется для размещения экрана и видеорегистратора.
Конструкция первой и последней стоек обеспечивает съемку изображения на экране и объекта (светодиодного осветителя) в одном масштабе.

Описание

Выполнение работы включает получение изображения при различных расстояниях между объектом и линзой и определение фокусного расстояния линзы на основе полученных данных.
Для нахождения увеличения оптической системы объект и его изображение фотографируется с помощью видеорегистратора.
Обработка фотографий средствами программы позволяет получить геометрические размеры объекта и изображения, после чего сравнить отношение характерных размеров на фотографиях с отношением расстояний между объектом и линзой и линзой и экраном.

Габариты установки 190х120х1000мм

51604158